什么叫功率因素、功率因素的意義、提高功率因素的常用方法.docx

1、什么叫功率因素、功率因素的意義、提高功率因素的常用方法首先，要說明一下，通常我們寫作“功率因數(shù)”，它是 個數(shù)，是個系數(shù)，不大于1的系數(shù)。也就是本來可以做的功， 但是實際做不到那么多，做了一些無用功，所以乘上一個系 數(shù)。看看百科的解釋，基本上答復(fù)了你的問題。在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（）的余弦叫 做功率因數(shù)，用符號cos表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有 功功率和視在功率的比值，即cos二P/S功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、 電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1, 一般具有電感或電容性 負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于lo功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個 重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效

2、率高低的一個 系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率 大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所 以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。（1）最基本分析：拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為100 個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設(shè)備中。然 而，因大局部電器系統(tǒng)存在固有的無功損耗，只能使用70 個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要付 100個單位的費用。在這個例子中，功率因數(shù)是0.7 （如果 大局部設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9時，將被罰款），這種無功 損耗主要存在于電機(jī)設(shè)備中（如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)等），又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計量

3、標(biāo)準(zhǔn)。(2)基本分析：每種電機(jī)系統(tǒng)均消耗兩大功率，分別是 真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的無用功。功率因數(shù)是有用 功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的 比率便越高，系統(tǒng)運(yùn)行那么更有效率。(3)高級分析：在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電 壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表 示。功率因數(shù)越低，兩個波形峰值那么分隔越大。保爾金能使 兩個峰值重新接近在一起，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。對于功率因數(shù)改善電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐 等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過程中 不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時吸收無功功率。 因此在電網(wǎng)中安裝

4、并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供 補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性 負(fù)荷提供及由線路輸送的無功功率。由于減少了無功功率在 電網(wǎng)中的流動，因此可以降低輸配電線路中變壓器及母線因 輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補(bǔ)償?shù)男б妗o功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因 為供電局發(fā)出來的電是以KVA或者M(jìn)VA來計算的，但是收費 卻是以KW,也就是實際所做的有用功來收費，兩者之間有一 個無效功率的差值，一般而言就是以KVAR為單位的無功功 率。大局部的無效功都是電感性，也就是一般所謂的電動機(jī)、 變壓器、日光燈，幾乎所有的無效功都是電感性，電容 性的非常少見。也就是因為

5、這個電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個KVAR值，三者之間是一個三角函數(shù)的關(guān)系:KVA的平方二KW的平方+KVAR的平方文字簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為 零的話，KVA就會與KW相等，那么供電局發(fā)出來的1KVA的 電就等于用戶1KW的消耗，此時本錢效益最高，所以功率因 數(shù)是供電局非常在意的一個系數(shù)。用戶如果沒有到達(dá)理想的 功率因數(shù)，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為 什么功率因數(shù)是一個法規(guī)的限制。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù) 規(guī)定是必須介于電感性的0.91之間，低于0.9,或高于 1.0都需要承受處分。這就是為什么我們必須要把功率因數(shù) 控制在一個非常精細(xì)的范圍，過多過少都

6、不行。供電局為了提高他們的本錢效益要求用戶提高功率因 數(shù)，那提高功率因數(shù)對我們用戶端有什么好處呢？通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系 統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因 此不但減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。藉由良好功因值確實保，從而減少供電系統(tǒng)中的電 壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。 如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下, 裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到 0. 98 時：補(bǔ)償前：1000X0. 8=800K

7、W補(bǔ)償后：1000X0. 98=980KW同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可 以多擔(dān)負(fù)180KW的負(fù)載。減少了用戶的電費支出；透過上述各元件損失的減 少及功率因數(shù)提高的電費優(yōu)惠。此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開關(guān)電源 等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及 電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波 源，運(yùn)行時將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對發(fā)動機(jī)、變壓器、電 動機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的 危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過載過熱以 及諧波過電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。并聯(lián)到線路上開展無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗χC波會有放大

8、作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外，諧波電 流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增 加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、 噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污 染對通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時，可能會引起 繼電保護(hù)的過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)的誤動作。因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時，除了電容器端 需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧（detuned）電抗外，并需針對負(fù)載特 性專案研討加裝諧波改善裝置。有功負(fù)荷：電力系統(tǒng)中產(chǎn)生機(jī)器能或熱能的負(fù)荷。但是 負(fù)載中純阻性的負(fù)荷只消耗有功功率，如電熱

9、、電爐、照明 等電力負(fù)荷完全是有功負(fù)荷。而異步電動機(jī)、同步電動機(jī)的 負(fù)載中既消耗有功功率，同時又消耗無功功率，其中作功產(chǎn) 生機(jī)器能的局部數(shù)有功負(fù)荷。有功負(fù)荷要由發(fā)電機(jī)有功功率 來供給.無功功率比擬抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換, 并用來在電氣設(shè)備*立和維持磁場的電功率。它不對外作功, 而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。但凡有電磁線圈的電氣設(shè)備， 要建立磁場，就要消耗無功功率。比方40瓦的日光燈，除 需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一局部有功功率)來發(fā) 光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變 磁場用。由于它不對外做功，才被稱之為“無功無功功 率的符號用Q表示，單位為乏(Var)或千

10、乏(kVar) 0力率是功率因數(shù)吧！超前是說你的電容補(bǔ)償太多，本地用電設(shè)備用不了，剩 余的就反響到供電系統(tǒng)中，滯后就是你的本地?zé)o功負(fù)荷太大 但是又沒有電容補(bǔ)償，這樣一來供電系統(tǒng)就會給你補(bǔ)償，但 是無功電量供電局是不收你錢的相當(dāng)于你的無功白白占用 了電網(wǎng)的一局部通道，功率因數(shù)要控制在0.9以內(nèi)，要不供電 局要罰你錢的發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)稱之為力率。發(fā)電通常機(jī)既發(fā)有功， 也發(fā)無功，把這種運(yùn)行狀態(tài)稱為力率遲相，或稱為滯后，此 時發(fā)電機(jī)送出一定感性的無功功率，從表盤上看，有功和無 功電力表指示都為正，即電流滯后電壓。另外，常把送出有 功，吸收無功，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為力率進(jìn)相，亦稱超前，即 電流超前電壓。此時發(fā)電機(jī)送出一定容性的無功功率，從表 盤上看，有功電力表指示為正，而無功電力表指示為